[發明專利]一種低壓負荷在線調相裝置及其調相方法

有效

• 申請號: 201310267739.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103337867A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 方恒福;盛萬興;王金麗;王金宇;宋祺鵬
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及低壓配電網三相負荷不平衡治理領域，具體涉及一種低壓負荷在線調相裝置及其調相方法。

背景技術

農村地域廣闊、電力用戶眾多且較分散，農村配電臺區低壓線路較長，且存在大量的時空分布很不平衡的單相用電負荷，導致低壓電網都存在著不同程度的三相負荷不平衡問題。三相電流不相等使中性線上存在不平衡電流，造成配電變壓器和低壓線路損耗增加，配電變壓器實際出力降低，并容易造成重負荷相上的用戶電壓偏低，無法滿足農村居民的正常生產與生活用電需求。如何進行三相負荷不平衡治理使低壓電網三相負荷不平衡度最小，減少電能損耗，提高低壓電網電壓質量和經濟運行水平是目前急需解決的問題。

通過采用三相不平衡管理措施盡管在一定程度上能夠降低配電臺區三相負荷不平衡的嚴重程度，但由于用電負荷的隨機性和不確定性，而三相負荷不平衡情況的發生具有較強的實時性，依靠人工無法根據實際負荷不平衡狀況進行在線頻繁調整，且在一定程度上存在安全隱患，離線調整低壓線路各相上的負荷分配就會不可避免地影響對用戶的供電可靠性。目前部分農村地區采用在配變低壓側進行相間無功補償的方式調整三相負荷不平衡狀況，但該方式只能在一定程度上調整配變自身問題，而不能夠解決低壓線路的三相負荷不平衡情況。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種低壓負荷在線調相裝置，另一目的是提供一種低壓負荷在線調相裝置的調相方法，本發明提供的智能型低壓負荷在線調相裝置依據配變低壓側各相負荷大小與三相負荷不平衡度監測判斷情況，進行開關多路相間切換，實現低壓負荷在線調相，在不影響供電可靠性的情況下使配變低壓側三相負荷自動達到平衡分配，實現在線治理低壓電網三相負荷不平衡。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明一種低壓負荷在線調相裝置，其改進之處在于，所述裝置包括開關陣列、輔助回路、三相接線柱、負荷選擇開關和處理器；所述開關陣列和輔助回路分別與處理器連接；所述三相接線柱分別與所述開關陣列中的三相開關對應連接；所述輔助回路分別與負荷選擇開關和三相接線柱連接。

其中，所述開關陣列由n（n為連接用戶用電負荷的負荷出線數目）個相同的開關單元組成，每個開關單元均連接有負荷出線；所述每個開關單元包括A、B、C相三個單相可控開關；每個單相可控開關根據控制命令進行斷開和閉合，在電力系統正常運行時，只有一個單相可控開關處于閉合狀態。

其中，所述單相可控開關可采用接觸器、微型斷路器或永磁斷路器類型可控開關。

其中，所述輔助回路用于在負荷進行切換時提供臨時的過渡通道，包括并聯的過渡回路I和過渡回路II；所述過渡回路I和過渡回路II均由相序選擇開關和晶閘管單元串聯組成；所述晶閘管單元由上、下反并聯的晶閘管組成。

其中，所述相序選擇開關采用三個單相可控開關或者可控的三工位開關。

其中，所述三相接線柱為A、B、C三相接線柱，用于將n個開關單元的各相連接線進行匯集，所述A、B、C三相接線柱分別對應與A、B、C三相低壓分支線或臺區配變主干線連接。

其中，所述負荷選擇開關是由n（n為連接用戶負荷的負荷出線數目）個單相可控開關組成的選擇開關，用于在負荷進行相序切換時將輔助回路和負荷連接起來，在電力系統正常運行時，只有一個單相可控開關處于閉合狀態。

其中，所述處理器用于控制n個開關單元中的單相可控開關的投切，與配變終端控制器進行通信；

所述處理器控制n個開關單元中的單相開關的進行負荷換相包括下述步驟：

（1）配變終端控制器實時監測配變低壓側A、B、C三相電流，分析配變低壓側三相電流不平衡度；

（2）配變終端控制器在連續監測到配變低壓側三相電流不平衡度超標，配變終端控制器采集所述低壓負荷在線調相裝置n條負荷出線的電流和相序狀態，通過智能優化算法（智能優化算法為遺傳算法）得到使配變低壓側三相電流不平衡度最小的開關相位狀態矩陣指令；

（3）配變終端控制器將開關相位狀態矩陣指令發送給處理器，處理器得到開關相位狀態矩陣指令后，根據控制命令觸發輔助回路上的晶閘管單元中的晶閘管的通斷和控制各開關單元的單相可控開關（可控開關指即可以根據控制命令單獨的進行斷開和閉合操作）的投切。

其中，所述裝置包括兩種安裝配置方式：

①用于三相低壓分支線所帶用戶用電負荷調相：所述裝置安裝在三相分支線的末端，用戶用電負荷分組連接在所述裝置的n條負荷出線上；